《物理前沿概論》教學大綱 學時：36學分：2 適用專業：數學 一、課程性質、目的和任務 本課程是各專業的必修課。 努力打好基礎。 本課程主要介紹數學各主要分支的研究現狀、前沿問題和發展趨勢，通過本課程的學習激發中學生的學習興趣。 2.課程教學的基本要求 了解化學與高新技術、聚合化學與介觀數學、原子分子化學與光學、核化學、基本粒子化學與量子場論、廣義相對論、天體化學的研究現狀、前沿問題和發展趨勢化學和宇宙學； 對化學各分支之間的關系有比較清晰的認識； 對化學基礎理論可能面臨的重大變革有比較深入的認識。 3.課程教學內容（一）數學與高技術21世紀高技術與知識經濟、21世紀高技術與數學、21世紀數學展望、可能的改革、大學數學與數學物理知識結構（2）趨同化學與介觀化學 趨同化學研究現狀、新有序相、低維系統和小系統：介觀化學、團簇化學和納米技術、等離子體化學物理和核聚變、人工系統：超晶格、準晶格和核聚變人造原子、極端條件下的收斂態化學、復雜性與自組織（三）原子、分子化學與光學前言、原子結構與原子動力學科學、基本定理超精密檢測與測試、分子結構與分子動力學、原子、介質環境中的分子、原子的控制與操縱：分子剪切與原子組裝、光學（4）核化學概論、低能原子核化學：結構、反應、裂變與衰變問題、放射性核與超重核、中高能原子核化學：原子核中介子和夸克的自由度、基于QCD的核化學和QGP、天體核化學：宇宙元素的合成及其產率（5）基本粒子化學的現狀和成就與量子場論基本粒子化學、標準模型問題、引力與超玄的統一、粒子化學與核化學的交叉、粒子化學與天體化學與宇宙學的聯系（六）廣義相對論、天體化學與宇宙學宇宙結構、黑洞和類星體、廣義相對論和（經典）宇宙學模型、大爆炸（量子）宇宙學、宇宙加速膨脹和暗物質、暗能量、天體化學問題：宇宙學問題和粒子化學之間的關系習題（七）量子信息、量子通信與量子估計概論量子熱、量子熱與信息論、量子信息、量子通信、量子噪聲與量子計算（運算）、量子估計、量子估計的化學實現——量子計算機（ 8）生物化學 生物化學的形成與發展，生物化學、生物系統與生態系統的主要研究內容：生物系統的層次性與復雜性、生物信息學、討論與展望（9）結論：21世紀的中國數學21世紀數學面臨的改革、化學研究方法：實驗、定量與精密科學、實驗方法與理論技能、化學、數學與哲學、21世紀中國數學IV。 課堂實踐教學要求 本課程沒有課堂實踐教學要求。
五、考試方式 章節內容 課時 考試（開卷） 章節內容 課時 （一）化學與高新技術 2（2）收斂態化學與介觀化學 6（3）原子、分子化學與光學 6（4）核化學6 (5) 基本粒子化學與量子場論 4 (6) 廣義相對論、天體化學與宇宙學 6 (7) 量子信息、量子通信與量子估計 2 (8) 生物化學 2 (9) ) 結論：21世紀中國的數學2共36 7.本課程與其他課程的關系 必修課程：高等物理、學?；瘜W、普通化學等 后續課程：V. 8.建議教材和教學參考書《物理前沿問題》、王順金著，河南大學出版社，2005?！犊膳碌膶ΨQ性——現代數學中的中俄探尋》，A.Re，四川科學技術出版社天體物理學的基本內容，2001?！督浀浠瘜W家的噩夢》，邁克·馬克，北京科學技術出版社天體物理學的基本內容，2004。
